Jülicher Wissenschaftler messen europaweit die Luftqualität

21.11.2011: Seit letzter Woche läuft die Testkampagne in Friedrichshafen: Jülicher Klimaforscher überprüfen und optimieren die Messausrüstung für den bisher größten wissenschaftlichen Einsatz eines Zeppelins NT ab Mai 2012. Dann startet das Luftschiff zu mehrwöchigen Flugmissionen – koordiniert von Jülicher Wissenschaftlern. Ziel sind Untersuchungen der Atmosphäre über den Niederlanden, Italien, dem Mittelmeer und schließlich 2013 über Finnland. Die Kampagne ist Teil des EU-Projekts PEGASOS, in dem 26 Partner aus 15 europäischen Staaten die Zusammenhänge zwischen Atmosphärenchemie und Klimawandel erforschen.

Drei verschiedene Sets von Messgeräten passen die Wissenschaftler in Friedrichshafen an den Innenraum des Zeppelins an und testen ihre Funktion bei Flügen. Ab Mai sollen diese Geräte dann unter anderem Daten zur Selbstreinigungskraft der Atmosphäre sammeln. Im Fokus steht dabei das sogenannte "Waschmittel" der Atmosphäre, chemisch das Hydroxylradikal (OH-Radikal). Es leitet den Abbau der meisten Schadstoffe ein und ist somit ein Maß für die Reinigungskraft der Atmosphäre. In einem natürlichen Kreislauf wird es auch wieder recycelt. Hier sind die Jülicher Forscher aber in den vergangenen Jahren auf Unstimmigkeiten gestoßen, was die bisherige Theorie zu dem Recycling angeht. Die Zeppelinflüge sollen nun Klarheit schaffen, da sie auch in den Höhen stattfinden, in denen diese Prozesse ablaufen. Weitere Fragen drehen sich rund um die Schwebeteilchen: Aus welchen Quellen stammen sie? Wie lagern sie sich zu größeren Partikeln zusammen? Welche chemischen und physikalischen Auswirkungen haben sie auf das Klima und die Luftqualität? Und welche Rolle spielen sie beim Recycling des natürlichen "Waschmittels"?

Ein internationales Team aus 15 Wissenschaftlern und Technikern wird den Zeppelin NT auf seiner Mission begleiten. 2012 geht es zunächst auf eine zweiwöchige Reise nach Cabauw in den Niederlanden, ab Juni dann für gut fünf Wochen nach Italien, wo in Kooperation mit italienischen Forschern Messungen in der Poebene und über der Adria stattfinden. Im Jahr 2013 werden die Atmosphärenforscher dann ab April zu einer weiteren zweimonatigen Kampagne Richtung Nordeuropa starten – Zielpunkt Hyytiälä in Finnland. Sowohl die Routen der Mission als auch die Messplätze sind auf bestehende Bodenmessstationen abgestimmt. Die Forscher können dadurch Daten aus dem Flug direkt mit ortsgebundenen Messungen vergleichen.

Der Zeppelin NT ergänzt Flugzeuge und fest installierte Bodenstationen in idealer Weise durch seine einzigartigen Flugeigenschaften: Er kann langsam schweben, in der Luft anhalten, vertikal auf- und absteigen, bis zu 24 Stunden fliegen und dabei über eine Tonne schweres Messgerät transportieren. Damit können die Jülicher die Verteilung von Spurengasen bis in 1000 Meter Höhe, die sogenannte planetarische Grenzschicht, genau unter die Lupe nehmen. In dieser bisher wenig untersuchten, aber chemisch sehr reaktiven Region entscheidet sich das Schicksal der meisten Schadstoffe, die an der Erdoberfläche ausgestoßen werden. Informationen darüber sind daher notwendig, um atmosphärische Prozesse detailliert zu verstehen und Modellvorstellungen zu überprüfen

Das EU-Projekt PEGASOS (Pan-European-Gas-AeroSOl-Climate Interaction Study) wird von der Europäischen Kommission im siebten Forschungsrahmenprogramm gefördert. Die Kampagne will den Einfluss der Atmosphärenchemie auf den Klimawandeln messen und die entscheidenden Prozesse klären. Die Ergebnisse sollen dann wissenschaftliche Grundlagen liefern, um EU-weite Maßnahmen zum Klimaschutz zu ermitteln, also die Verbesserung der Luftqualität unter der Berücksichtigung ihrer Auswirkungen auf den Klimawandel. Auch für die weltweite Klimapolitik werden die Untersuchungen zur Verfügung stehen, da die meisten Projektpartner in die Arbeit des Klimarats der Vereinten Nationen (IPCC) eingebunden sind.